DE212018000206U1

DE212018000206U1 - Wärmeisolierungsstruktur

Info

Publication number: DE212018000206U1
Application number: DE212018000206.1U
Authority: DE
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2017-04-20
Filing date: 2018-04-13
Publication date: 2019-11-26
Anticipated expiration: 2028-04-14
Also published as: WO2018194001A1; JP2019199877A; CN210687497U

Abstract

Wärmeisolierungsstruktur, die eine Einhausung und ein Fenster umfasst, dadurch gekennzeichnet, dassan der Einhausung ein Vakuumwärmeisolierungsmaterial mit einem Kernmaterial angebracht ist, das in einem taschenförmigen Einhüllungselement vakuumverkapselt ist, undan dem Fenster ein Wärmeisolierungsglas mit einem niedrige Emissivität aufweisenden Film angebracht ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmeisolierungsstruktur, bei der die Haltbarkeit eines Vakuumwärmeisolierungsmaterials verbessert ist.
Hintergrund
Bekannt ist ein Vakuumwärmeisolierungsmaterial, bei dem das Innere eines taschenförmigen Einhüllungselementes evakuiert ist und das ein im Inneren versiegeltes Kernmaterial aufweist. Bei dem Vakuumwärmeisolierungsmaterial sind beispielsweise ein erstes Einhüllungselement und ein zweites Einhüllungselement laminiert, und es sind die Umfangsabschnitte des ersten Einhüllungselementes und des zweiten Einhüllungselementes in einer vorbestimmten Breite wärmeverschweißt. Ein Kernmaterial ist innerhalb der Einhüllungselemente eingehaust. Das Innere der Einhüllungselemente ist in einem Zustand verringerten Drucks gehalten (Patentdruckschrift 1).
Ausgebildet ist in dem Vakuumwärmeisolierungsmaterial, da die Umfangsabschnitte des ersten Einhüllungselementes und des zweiten Einhüllungselementes in einer vorbestimmten Breite wärmeverschweißt sind, ein Flanschabschnitt, der vom Umfang des Kernmaterials nach außen aufgeweitet ist.
Bei der Nutzung des Vakuumwärmeisolierungsmaterials als Wärmeisolierungsmaterial für einen Innenraum sind mehrere Vakuumwärmeisolierungsmaterialien erforderlich, die benachbart zueinander platziert werden müssen. Bei der zueinander benachbarten Platzierung der mehreren Vakuumwärmeisolierungsmaterialien wird eingedenk der Wärmebrücken zwischen den benachbarten Vakuumisolierungsmaterialien vorgezogen, die Zwischenräume zwischen den Vakuumwärmeisolierungsmaterialien zu minimieren. Es ist daher denkbar, den Flanschabschnitt eines jeden Vakuumwärmeisolierungsmaterials zu der dem Kernmaterial zu eigenen Seite zu knicken und ihn durch einen Klebstoff oder ein Klebeband an die dem Kernmaterial zu eigene Seite anzufügen.
Bei der Nutzung des Vakuumwärmeisolierungsmaterials in einem Innenraum besteht jedoch die Möglichkeit, dass die Innenraumtemperatur im Winter stark absinkt und eine Taukondensation an dem Wärmeisolierungsmaterial auftritt. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass die Oberflächentemperatur des Vakuumwärmeisolierungsmaterials im Sommer zu hoch ist. Daher ist wahrscheinlich, dass sich der Flanschabschnitt (das heißt der wärmeverschweißte Abschnitt) des Vakuumwärmeisolierungsmaterials oder des Wärmeverschweißungsmaterials an dem Flanschabschnitt verschlechtert. Hierdurch wird es notwendig, die Haltbarkeit des Vakuumwärmeisolierungsmaterials zu verbessern.
Druckschriften zum Stand der Technik
Patentdruckschriften
Patentdruckschrift 1: WO2014/030651
Offenbarung der Erfindung
Technisches Problem
Die vorliegende Erfindung stellt eine Wärmeisolierungsstruktur bereit, die die Haltbarkeit eines Vakuumwärmeisolierungsmaterials verbessern kann.
Lösung des Problems
Die vorliegende Erfindung weist die nachfolgenden Aspekte auf.

[1] Eine Wärmeisolierungsstruktur, die eine Einhausung und ein Fenster umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass an der Einhausung ein Vakuumwärmeisolierungsmaterial mit einem Kernmaterial angebracht ist, das in einem taschenförmigen Einhüllungselement vakuumverkapselt ist, und an dem Fenster ein Wärmeisolierungsglas mit einem niedrige Emissivität aufweisenden Film angebracht ist.
[2] Wärmeisolierungsstruktur nach [1], wobei die Einhausung aus einem äußeren Element und einem inneren Element mit einem im Inneren ausgebildeten hohlen Abschnitt zusammengesetzt ist und das Vakuumwärmeisolierungsmaterial, das in dem hohlen Abschnitt angeordnet ist, an dem äußeren Element und/oder dem inneren Element angebracht ist.
[3] Wärmeisolierungsstruktur nach [2], wobei das Vakuumwärmeisolierungsmaterial durch einen Klebstoff oder ein Klebeband an dem äußeren Element und/oder dem inneren Element angebracht ist.
[4] Wärmeisolierungsstruktur nach einem von [1] bis [3], wobei das Einhüllungselement des Vakuumwärmeisolierungsmaterials aufweist: einen Abdeckungsabschnitt, der das Kernmaterial abdeckt, und einen Flanschabschnitt, der sich von der Umfangskante des Abdeckungsabschnittes in Ebenenrichtung des Kernmaterials nach außen erstreckt, um das Innere des Abdeckungsabschnittes in einem versiegelten Zustand zu halten, wobei der Flanschabschnitt zu der Seite entgegengesetzt bzw. gegenüberliegend zu der Seite, an der das Vakuumwärmeisolierungsmaterial angebracht ist, geknickt ist.
[5] Wärmeisolierungsstruktur nach [4], wobei der Flanschabschnitt in dem geknickten Zustand durch einen Klebstoff oder ein Klebeband an die Seite entgegengesetzt bzw. gegenüberliegend zu der Seite, an der das Vakuumwärmeisolierungsmaterial angebracht ist, angefügt ist.
[6] Wärmeisolierungsstruktur nach einem von [1] bis [5], wobei das Kernmaterial des Vakuumwärmeisolierungsmaterials ein pressgeformtes Erzeugnis eines Gemisches aus pyrogenem Siliziumoxid, Graphit und Glasfasern ist.
[7] Wärmeisolierungsstruktur nach einem von [1] bis [6], wobei der niedrige Emissivität aufweisende Film des Wärmeisolierungsglases eine Emissivität von höchstens 0,3 aufweist.
[8] Wärmeisolierungsstruktur nach einem von [1] bis [7], wobei der niedrige Emissivität aufweisende Film eine ITO enthaltende Schicht ist.
[9] Wärmeisolierungsstruktur nach einem von [1] bis [8], wobei das Vakuumwärmeisolierungsmaterial und das Wärmeisolierungsglas mit dem niedrige Emissivität aufweisenden Film mit Zwischenräumen von höchstens 20 cm eng verbaut sind.
[10] Wärmeisolierungsstruktur nach einem von [1] bis [9], wobei die Wärmeisolierungsstruktur ein Kraftfahrzeug, einen Zug und ein Boot beinhaltet.
[11] Wärmeisolierungsstruktur nach einem von [1] bis [10], wobei die Wärmeisolierungsstruktur ein Wohnhaus, ein Lagerhaus, ein Büro oder ein Gebäude ist.

Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Entsprechend der Wärmeisolierungsstruktur der vorliegenden Erfindung ist es im Sommer möglich, einen übermäßigen Anstieg der Innenraumtemperatur eines Hauses oder der Innentemperatur eines Fahrzeuges zu verhindern, während es im Winter möglich ist, ein übermäßiges Absinken der Innenraumtemperatur oder der Fahrzeuginnentemperatur zu verhindern, wodurch eine Taukondensation in der Umgebung des Flansches des Vakuumwärmeisolierungsmaterials oder eine wärmebedingte Beschädigung an dem Flanschmaterial verhindert werden. Es ist daher möglich, eine Verschlechterung des Vakuumwärmeisolierungsmaterials zu verhindern und so die Haltbarkeit des Vakuumwärmeisolierungsmaterials zu verbessern.
Figurenliste

1 ist eine schematische perspektivische Ansicht zur Darstellung einer Wärmeisolierungsstruktur bei einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang II-II bei der ersten Ausführungsform von 1.
3 ist eine schematische perspektivische Ansicht zur Darstellung eines Zustandes vor dem Knicken des Flanschabschnittes bei der ersten Ausführungsform.
4 ist eine schematische perspektivische Ansicht zur Darstellung eines Zustandes, in dem der Flanschabschnitt geknickt ist, bei der ersten Ausführungsform.
5 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang V-V von 4 bei dem Vakuumwärmeisolierungsmaterial der ersten Ausführungsform.
6 ist eine schematische perspektivische Ansicht zur Darstellung der Wärmeisolierungsstruktur bei der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben.
Erste Ausführungsform
Wie in 1 dargestellt ist, umfasst die Wärmeisolierungsstruktur 10 eine Einhausung 12 mit Wandabschnitten und einem Dach eines Wohnhauses und ein Fenster 14 benachbart zu der Einhausung 12. Die Einhausung 12 umfasst einen ersten Wandabschnitt 21, einen zweiten Wandabschnitt 22 und eine Decke 23. Das Fenster 14 umfasst ein erstes Wärmeisolierungsglas 25 und ein zweites Wärmeisolierungsglas 26. Dies bedeutet, dass die Wärmeisolierungsstruktur 10 ein Wohnhaus mit einem Glasfenster an beiden Seiten ist.
Als Fensterglas für Wohnhäuser wird gewöhnlich Mehrschichtenglas benutzt. Bei der ersten Ausführungsform wird das Fensterglas jedoch als eine Lage eines Wärmeisolierungsglases beschrieben, um das Verständnis der Ausgestaltung der Wärmeisolierungsstruktur 10 zu erleichtern.
Bei der ersten Ausführungsform ist die Wärmeisolierungsstruktur 10 anhand eines Wohnhauses mit einem Glasfenster an beiden Seiten beschrieben. Man ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Bei einem anderen Beispiel kann die Anzahl von Glasfenstern und Wandabschnitten nach Bedarf auch geändert sein.
Nachstehend wird die dem ersten Wärmeisolierungsglas 25 zu eigene Seite als Vorwärtsrichtung FR bezeichnet, während die dem zweiten Wandabschnitt 22 zu eigene Seite als Rückwärtsrichtung RR bezeichnet wird. Die dem ersten Wandabschnitt 21 zu eigene Seite wird als Rechtsrichtung RH bezeichnet, während die dem zweiten Wärmeisolierungsglas 26 zu eigene Seite als Linksrichtung LH bezeichnet wird. Des Weiteren wird die der Decke 23 zu eigene Seite als Aufwärtsrichtung UP bezeichnet.
Der erste Wandabschnitt 21 ist auf der rechten Seite der Wärmeisolierungsstruktur 10 ausgebildet. Der erste Wandabschnitt 21 erhebt sich von einem Bodenabschnitt 28 und ist in Vorne-Hinten-Richtung angeordnet. Der erste Wandabschnitt 21 ist in einer Seitenansicht in Form eines Rechtecks mit einer Höhe H1 in Vertikalrichtung und einer Länge L1 in Vorne-Hinten-Richtung ausgebildet. Innerhalb des ersten Wandabschnittes 21 sind mehrere Vakuumwärmeisolierungsmaterialien 30 vorgesehen.
Der zweite Wandabschnitt 22 ist auf der Hinterseite der Wärmeisolierungsstruktur 10 vorgesehen. Der zweite Wandabschnitt 22 erhebt sich von dem Bodenabschnitt 28 und ist in Rechts-Links-Richtung angeordnet. Die rechte Seitenkante des zweiten Wandabschnittes 22 ist integral mit der hinteren Seitenkante des ersten Wandabschnittes 21 ausgebildet. Der zweite Wandabschnitt 22 ist in einer Seitenansicht in Form eines Rechtecks mit einer Höhe H1 in Vertikalrichtung und einer Länge L2 in Rechts-Links-Richtung ausgebildet. Innerhalb des zweiten Wandabschnittes 22 sind wie innerhalb des ersten Wandabschnittes 21 mehrere Vakuumwärmeisolierungsmaterialien 30 vorgesehen.
Die Decke 23 ist auf der oberen Seite der Wärmeisolierungsstruktur 10 parallel zu dem Bodenabschnitt 28 vorgesehen. Die rechte Seitenkante der Decke 23 ist integral mit der oberen Seitenkante des ersten Wandabschnittes 21 ausgebildet, während die hintere Seitenkante der Decke 23 integral mit der oberen Seitenkante des zweiten Wandabschnittes 22 ausgebildet ist.
Die Decke 23 ist in einer Ebenenansicht in Form eines Rechtecks mit einer Länge L1 in Vorne-Hinten-Richtung und einer Länge L2 in Rechts-Links-Richtung ausgebildet. Innerhalb der Decke sind wie innerhalb des ersten Wandabschnittes 21 mehrere Vakuumwärmeisolierungsmaterialien 30 vorgesehen.
Das erste Wärmeisolierungsglas 25 ist ein Wärmeisolierungsfensterglas, das auf der Vorderseite der Wärmeisolierungsstruktur 10 vorgesehen ist. Das erste Wärmeisolierungsglas 25 erhebt sich von dem Bodenabschnitt 28 und ist in Rechts-Links-Richtung angeordnet. Die rechte Seitenkante des ersten Wärmeisolierungsglases 25 ist integral mit der vorderen Seitenkante des ersten Wandabschnittes 21 verbunden. Die obere Seitenkante des ersten Wärmeisolierungsglases 25 ist integral mit der vorderen Seitenkante der Decke 23 verbunden. Die linke Seitenkante des ersten Wärmeisolierungsglases 25 ist integral mit der vorderen Seitenkante des zweiten Wärmeisolierungsglases 26 verbunden. Das erste Wärmeisolierungsglas 25 ist in einer Seitenansicht in Form eines Rechtecks mit einer Höhe H1 in Vertikalrichtung und einer Länge L2 in Rechts-Links-Richtung ausgebildet. Das erste Wärmeisolierungsglas 25 ist beispielsweise ein Wärmeisolierungsglas mit einem niedrige Emissivität aufweisenden Film 25a, der an der Oberfläche der dem Außenraum 30 zu eigenen Seite ausgebildet ist. Der niedrige Emissivität aufweisende Film 25a kann an der Oberfläche der Innenraumseite des ersten Wärmeisolierungsglases 25 ausgebildet sein.
Das zweite Wärmeisolierungsglas 26 ist ein Wärmeisolierungsfensterglas, das an der linken Seite der Wärmeisolierungsstruktur 10 vorgesehen ist. Das zweite Wärmeisolierungsglas 26 erhebt sich von dem Bodenabschnitt 28 und ist in Vorne-Hinten-Richtung angeordnet. Die vordere Seitenkante des zweiten Wärmeisolierungsglases 26 ist mit der linken Seitenkante des ersten Wärmeisolierungsglases 25 verbunden. Die obere Seitenkante des zweiten Wärmeisolierungsglases 26 ist integral mit der linken Seitenkante der Decke 23 verbunden. Die hintere Seitenkante des zweiten Wärmeisolierungsglases 26 ist integral mit der linken Seitenkante des zweiten Wandabschnittes 22 verbunden.
Das zweite Wärmeisolierungsglas 26 ist in einer Seitenansicht in Form eines Rechtecks mit einer Höhe H1 in Vertikalrichtung und einer Länge L1 in Vorne-Hinten-Richtung angeordnet. Das zweite Wärmeisolierungsglas 26 ist ein Wärmeisolierungsglas mit einem niedrige Emissivität aufweisenden Film 26a, der an der Oberfläche der dem Außenraum 23 zu eigenen Seite ausgebildet ist. Der niedrige Emissivität aufweisende Film 26a kann an der Oberfläche der Innenraumseite Seite des zweiten Wärmeisolierungsglases 26 ausgebildet sein.
Wie in 2 gezeigt ist, sind in dem ersten Wandabschnitt 21 mehrere Vakuumwärmeisolierungsmaterialien 30 zwischen einer Außenwand 35 an der dem Außenraum 32 zu eigenen Seite und einer Innenwand 36 an der dem Innenraum 33 zu eigenen Seite angeordnet. Die mehreren Vakuumwärmeisolierungsmaterialien 30 sind an der gesamten Fläche des ersten Wandabschnittes 21 in einem Zustand ohne Zwischenräume angeordnet, da die Montieroberfläche 30a an der Außenwand 35 durch einen Klebstoff oder ein Klebeband 38 angebracht ist. In einem Fall, in dem es möglich ist, ein Vakuumisolierungsmaterial 30 mit einer Größe, die den ersten Wandabschnitt 21 bedecken kann, zu präparieren, kann dieses derart angebracht werden, dass die gesamte Fläche des ersten Wandabschnittes 21 mit dem einen Wärmeisolierungsmaterial 30 bedeckt ist.
Bei der ersten Ausführungsform wird vorgezogen, wenn das Vakuumwärmeisolierungsmaterial 30 und das Wärmeisolierungsglas nahe aneinander verbaut sind. „Nahe aneinander“ bedeutet hierbei, dass in einer Ebenenansicht das Vakuumwärmeisolierungsmaterial 30 und das erste oder zweite Wärmeisolierungsglas 25 oder 26 mit Zwischenräumen von höchstens 20 cm verbaut sind. Bei der Erläuterung des spezifischen Beispiels von 1 bedeutet „nahe aneinander“ beispielsweise, dass Zwischenräume entsprechend der Messung des linearen Abstandes zwischen dem rechten Endabschnitt des ersten Wärmeisolierungsglases 25 mit Bereitstellung auf der FR-Seite und dem linken Endabschnitt des Vakuumwärmeisolierungsmaterials 30 mit Bereitstellung an dem am weitesten links befindlichen Abschnitt auf der RH-Seite in einer Ebene parallel zu dem Bodenabschnitt 28 höchstens gleich 20 cm sind. Das Vakuumwärmeisolierungsmaterial 30 und das Wärmeisolierungsglas sind vorzugsweise in einem Zustand, in dem sie mit Zwischenräumen von wenigstens 0 cm und höchstens 20 cm verbaut sind, und sind besonders bevorzugt in einem Zustand, in dem sie mit Zwischenräumen von wenigstens 0 cm und höchstens 10 cm verbaut sind.
Indem das Vakuumwärmeisolierungsmaterial 30 und das erste oder zweite Isolierungsglas 25 oder 26 nahe aneinander verbaut werden, ist es möglich, eine ausreichende Wärmeisolierungswirkung des ersten oder zweiten Wärmeisolierungsglases 25 und des Vakuumwärmeisolierungsmaterials 30 zu erhalten.
Die Montieroberfläche 30a des Vakuumwärmeisolierungsmaterials 30 ist eine Oberfläche an der Seite entgegengesetzt bzw. gegenüberliegend zu dem Flanschabschnitt 48 (nachstehend noch beschrieben). Die Montieroberfläche 30a ist flach ausgebildet. Daher ist die Montieroberfläche 30a fest an der Außenwand 35 durch einen Klebstoff oder ein Klebeband 38 angebracht.
Bei der ersten Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die Montieroberfläche 30a des Vakuumwärmeisolierungsmaterials 30 durch einen Klebstoff oder ein Klebeband 38 an der Außenwand 35 angebracht ist. Die Art der Anbringung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Bei einem anderen Beispiel ist es möglich, die Montieroberfläche 30a durch einen Klebstoff oder ein Klebeband 38 an der Innenwand 36 anzubringen.
Bei dem zweiten Wandabschnitt 22 sind mit derselben Ausgestaltung wie bei dem ersten Wandabschnitt 21 mehrere Vakuumwärmeisolierungsmaterialien 30 im Inneren in einem Zustand ohne Zwischenräume über die gesamte Fläche angeordnet. Bei der Decke 23 sind mit derselben Ausgestaltung wie bei dem ersten Wandabschnitt 21 mehrere Vakuumwärmeisolierungsmaterialien 30 im Inneren in einem Zustand ohne Zwischenräume über die gesamte Fläche angeordnet.
Eine Detailbeschreibung der Ausgestaltungen des zweiten Wandabschnittes 22 und der Decke 23 unterbleibt hier.
Wie in 3 gezeigt ist, weist das Vakuumwärmeisolierungsmaterial 30 ein taschenförmiges Einhüllungselement 41 und ein Kernmaterial 42, das in dem Einhüllungselement 41 vakuumversiegelt ist, auf. Das Vakuumwärmeisolierungsmaterial 30 ist derart ausgebildet, dass die Wärmeleitfähigkeit gleich 5 mW/mK und die Dicke gleich 10 mm, also im Wesentlichen gleich derjenigen des Kernmaterials 42 ist. Hierbei kann die Dicke des Vakuumwärmeisolierungsmaterials in Abhängigkeit von der erforderlichen Wärmeisolierungsleistung gewählt werden. Diese liegt beispielsweise vorzugsweise bei 5 mm bis 50 mm.
Es ist möglich, als Kernmaterial 42 beispielsweise unter anderem ein Gemisch aus einem Pulver und Fasern, das in Form einer Platte geformt ist, zu nutzen, so beispielsweise 320 g eines Gemisches, das als Pulver 100 Masseteile von pyrogenem Siliziumoxid und 20 Masseteile Graphit umfasst, das als Fasern 5 Masseteile Glasfasern (Faserdurchmesser 7 µm, Länge 3 mm) umfasst und das zur Form einer Platte geformt ist.
Als Kernmaterial 42 können Glaswolle oder Schaum zusätzlich zu dem Pulver benutzt werden. Wird jedoch ein Kernmaterial benutzt, das aus dem vorbeschriebenen Gemisch aus dem Pulver und den Fasern besteht, so ist es sogar dann, wenn die Dicke bei 10 mm gewählt ist, einfach, die thermische Leitfähigkeit auf 5 mW/mK einzustellen, wo eine zeitabhängige Änderung der Wärmeleitfähigkeit weniger wahrscheinlich auftritt. Es kann zudem ein Gemisch für das Kernmaterial in einer Innentasche (nicht gezeigt) versiegelt und sodann in Form einer Platte zur Verwendung als Kernmaterial 42 geformt werden. Des Weiteren nimmt das vorerwähnte Graphit eine Funktion als Strahlungsabweiser wahr, wobei als Ersatz für Graphit auch andere Strahlungsabweiser benutzt werden können. Zu nennen sind als derartige andere Strahlungsabweiser beispielsweise Metallteilchen (Aluminiumteilchen, Silberteilchen, Goldteilchen und dergleichen), anorganische Teilchen (Karbonschwarz, Siliziumkarbid, Titanoxid, Zinnoxid, Kaliumtitanat und dergleichen) und dergleichen.
Des Weiteren nehmen die vorerwähnten Glasfasern eine Funktion der Erhöhung der Festigkeit wahr. Als Ersatz für die Glasfasern sind Fasern zu nennen, die üblicherweise für Vakuumwärmeisolierungsmaterialien benutzt werden, so beispielsweise anorganische Fasern wie beispielsweise Aluminiumoxidfasern Mullitfasern, Siliziumkarbidfasern und dergleichen oder auch Harzfasern. Das Kernmaterial kann zudem auch poröses Siliziumoxid enthalten. In einem Fall, in dem poröses Siliziumoxid enthalten ist, kann es durch bis zu 50 Masseprozent der Menge des pyrogenen Siliziumoxids ersetzt werden.
Pyrogenes Siliziumoxid kann beispielsweise Aerosil 300 (Markenbezeichnung) sein, das von Nippon Aerosil Co., Ltd. hergestellt wird und einen Primärteilchendurchmesser von 7 nm aufweist. Das Graphit kann beispielsweise von Nippon Graphite Industries Co., Ltd. hergestellt werden und einen Durchschnittsteilchendurchmesser von 20 µm aufweisen. Die Glasfasern können beispielsweise einen Faserdurchmesser von 7 µm und eine Länge von 3 mm aufweisen.
Das Kernmaterial 42 ist beispielsweise in Form einer Platte mit einer Länge von 400 mm, einer Breite von 400 mm und einer Dicke von 10 mm ausgebildet.
Das taschenförmige Einhüllungselement 41 ist mit einem ersten Einhüllungselement 44, das in Form eines Rechtecks ausgebildet ist, und einem zweiten Einhüllungselement 45, das in Form eines Rechtecks ausgebildet ist, versehen.
Die ersten Einhüllungselemente 44 und das zweite Einhüllungselement 45 sind beispielsweise Mehrschichtenlaminatfilme, die jeweils einen gedehnten PET-Film (Polyethylenterephthalat PET) mit einer Dicke von 12 µm, eine Aluminiumfolie mit einer Dicke von 9 µm, einen gedehnten Nylon-Film mit einer Dicke von 25 µm und einen Polyethylenfilm mit einer Dicke von 50 µm aufweisen, die in dieser Reihenfolge laminiert sind und eine Gasbarriereeigenschaft aufweisen. Als taschenförmiges Einhüllungselement 41 kann ein Einhüllungselement benutzt werden, das üblicherweise als Einhüllungselement für Vakuumwärmeisolierungsmaterialien benutzt wird, wobei das Material und die Dicke des Filmes in Abhängigkeit von den gewünschten Parametern (Wärmewiderstand und dergleichen) geeignet gewählt werden können.
Als Einhüllungselement benutzt wird vorzugsweise ein Mehrschichtenlaminatfilm mit einer Schutzschicht (beispielsweise einem PET-Film), einer Gasbarriereschicht (beispielsweise einer vakuumabgeschiedenen Aluminiumschicht oder eine Aluminiumfolie), einer Grundierungsschicht (beispielsweise einem Nylonfilm) und einer Wärmeverschweißungsschicht (beispielsweise einem Polyethylenfilm).
Mit Blick auf hervorragende Gasbarriereeigenschaften, eine hervorragende Metallfolienformbarkeit und eine einfache Vakuumabscheidung auf einer Grundierungsschicht wird als Gasbarriereschicht Aluminium oder rostfreier Stahl bevorzugt, wobei Aluminium mehr bevorzugt wird. Eine Aluminiumfolie wird mit Blick auf die Haltbarkeit bevorzugt. Als Grundierungsschicht wird derselbe Harzfilm wie in der Schutzschicht verwendet. Als Wärmeverschweißungsschicht ist ein thermoplastischer Harzfilm mit niedrigem Schmelzpunkt zu nennen. Als thermoplastische Schicht zu nennen ist geringe Dichte aufweisendes Polyethylen, lineares geringe Dichte aufweisendes Polyethylen, hohe Dichte aufweisendes Polyethylen, Polypropylen, Polyacrylonitril, nichtgedehntes Polyethylenterephthalat, ein Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, ETFE (Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer) und dergleichen mehr.
Der Schmelzpunkt der Wärmeverschweißungsschicht ist vorzugsweise höchstens 300° C, besonders bevorzugt höchstens 240° C. Der Schmelzpunkt ist vorzugsweise wenigstens 80° C, besonders bevorzugt wenigstens 160° C. Des Weiteren wird bevorzugt, wenn das vorbeschriebene thermoplastische Harz wenigstens einen Typ von klebstofffunktionalen Gruppen aufweist, wodurch die Haltbarkeit verbessert wird und wodurch es möglich wird, einer Abnahme des Grades des Vakuums entgegenzuwirken. Die klebstofffunktionalen Gruppen können beispielsweise Carboxygruppen, Acidanhydridgruppen, Carboxylacidhalidgruppen, Epoxidgruppen, Hydroxygruppen, Aminogruppen, Thiolgruppen, Karbonatbindungen, Amidbindungen, Urethanbindungen, Ureabindungen, Esterbindungen, Etherbindungen und dergleichen mehr sein.
Das erste Einhüllungselement 44 und das zweite Einhüllungselement 45 sind in Form einer Lage oder eines Filmes mit 500 mm mal 500 mm geschnitten.
Das erste Einhüllungselement 44 und das zweite Einhüllungselement 45 sind derart laminiert, dass die jeweiligen Polyethylenschichten nach innen weisen, und sind in einer vorbestimmten Breite entlang dreier Seiten ihrer Umfangsabschnitte wärmeverschweißt. Gebildet wird auf diese Weise ein taschenförmiges Einhüllungselement 41, bei dem drei Seiten durch das erste Einhüllungselement 44 und das zweite Einhüllungselement 45 versiegelt sind. Die Breite der Wärmeverschweißung ist vorzugsweise gleich 5 bis 20 mm. Innerhalb dieses Bereiches ist es möglich, ein Absinken des Grades des Vakuums bei Langzeitverwendung zu verhindern.
Das Kernmaterial 42 ist innerhalb des Einhüllungselementes 41 eingehaust, wobei in diesem Zustand das Einhüllungselement 41 und das Kernmaterial 42 in einer Vakuumkammer, die eine Wärmeverschweißungsfunktion aufweist, platziert sind. Das Innere des Einhüllungselementes 41 ist evakuiert, wobei die verbleibende Seite der geöffneten Tasche wärmeverschweißt und versiegelt ist. Dies bedeutet, dass das Kernmaterial 42 in dem Einhüllungselement 41 versiegelt ist. Damit wird das Vakuumwärmeisolierungsmaterial 30 von dem Einhüllungselement 41 und dem Kernmaterial 42 gebildet.
Das taschenförmige Einhüllungselement 41 weist einen Abdeckungsabschnitt 47 und einen Flanschabschnitt 48 auf. Der Abdeckungsabschnitt 47 wird von einem ersten Abdeckungsabschnitt 44a des ersten Einhüllungselementes 44 zum Abdecken einer Seite des Kernelementes 42 und einem zweiten Abdeckungsabschnitt 45a des zweiten Einhüllungselementes 45 zum Abdecken der anderen Seite des Kernmaterials 42 gebildet (siehe 5). Die Montieroberfläche 30a wird von dem flachen Abschnitt des zweiten Abdeckungsabschnittes 45a gebildet. Das gesamte Kernmaterial 42 wird von dem Abdeckungsabschnitt 47 bedeckt.
Der Flanschabschnitt 48 beinhaltet einen ersten Flansch 44b, der sich in der Ebenenrichtung des Kernmaterials 42 von der Umfangskante des ersten Abdeckungsabschnittes 44a des ersten Einhüllungselementes 44 nach außen erstreckt, und einen zweiten Flansch 45b, der sich in der Ebenenrichtung des Kernmaterials 42 von der Umfangskante des zweiten Abdeckungsabschnittes 45a des zweiten Einhüllungselementes 45 nach außen erstreckt.
Der Flanschabschnitt 48 wird derart gebildet, dass der erste Flansch 44b und der zweite Flansch 45b in einem laminierten Zustand wärmeverschweißt werden. Das Innere des Abdeckungsabschnittes 47 wird von dem Flanschabschnitt 48 in einem versiegelten Zustand gehalten. Der Flanschabschnitt 48 ist in Form eines rechteckigen Rahmens um den Abdeckungsabschnitt 47 herum gebildet. Der Flanschabschnitt 48 erstreckt sich in der Ebenenrichtung des Kernmaterials 42 von der Umfangskante 47a des Abdeckungsabschnittes 47 nach außen.
Der Flanschabschnitt 48 weist ein Paar von ersten Flanschabschnitten 48a und ein Paar von zweiten Flanschabschnitten 48b auf. Das Paar von ersten Flanschabschnitten 48a ist an beiden Seiten in einer Richtung des Abdeckungsabschnittes 47 angeordnet. Das Paar von zweiten Flanschabschnitten 48b ist an beiden Seiten in der anderen Richtung des Abdeckungsabschnittes 47 angeordnet. Die Länge 48L des Flanschabschnittes 48 in der Ebenenrichtung von dem Abdeckungsabschnitt 47 zu dem ersten Flanschabschnitt 48a oder dem zweiten Flanschabschnitt 48b unterliegt keiner speziellen Beschränkung, solange es sich um eine Länge handelt, die nicht zu einem Verlust des Grades des Vakuums führt, solange die Länge also vorzugsweise von 30 mm bis 50 mm reicht.
Das Paar von ersten Flanschabschnitten 48a ist, wie durch einen Pfeil A angedeutet ist, von dem Umfang 47a des Abdeckungsabschnittes 47 zu dem ersten Abdeckungsabschnitt 44a des ersten Einhüllungselementes 44 geknickt. Der erste Abdeckungsabschnitt 44a ist eine Oberfläche an der Seite entgegengesetzt bzw. gegenüberliegend zu der Montieroberfläche 30a. Zentralabschnitte des geknickten Paares von ersten Flanschabschnitten 48a sind an den ersten Abdeckungsabschnitt 44a durch einen Klebstoff oder ein Klebeband angefügt, und sind des Weiteren beide Endabschnitte eines jeden ersten Flanschabschnittes 48a an das Paar von zweiten Flanschabschnitten 48b durch einen Klebstoff oder ein Klebeband angefügt.
Wie in 4 und 5 gezeigt ist, werden, nachdem das Paar von ersten Flanschabschnitten 48a angefügt ist, das Paar von zweiten Flanschabschnitten 48b und beide Endabschnitte eines jeden ersten Flanschabschnittes 48a, wie durch einen Pfeil B angedeutet ist, von der Umfangskante 47a (siehe 3) des Abdeckungsabschnittes 47 zu dem ersten Abdeckungsabschnitt 44a geknickt. Zentralabschnitte des geknickten Paares von zweiten Flanschabschnitten 48b werden durch einen Klebstoff oder ein Klebeband an den zweiten Abdeckungsabschnitt 45a angefügt. Beide Endabschnitte des geknickten zweiten Flanschabschnittes 48b werden des Weiteren an einen Zentralabschnitt des ersten Flanschabschnittes 48a durch einen Klebstoff oder ein Klebeband angefügt.
Dies bedeutet, dass der Flanschabschnitt 48 durch einen Klebstoff oder ein Klebeband in einem Zustand der Knickung an dem ersten Abdeckungsabschnitt 44a auf einer Seite entgegengesetzt bzw. gegenüberliegend zu der Montieroberfläche 30a angefügt ist. Die Montieroberfläche 30a ist daher entlang der Oberfläche des Kernmaterials 42 flach ausgebildet. Durch Nutzung der flachen Montieroberfläche 30a als Anfügeoberfläche wird die Anhaftung des Vakuumwärmeisolierungsmaterials 30 verbessert. Daher ist das Vakuumwärmeisolierungsmaterial 30 durch den Klebstoff oder das Klebeband 38 fest an der Außenwand 35 angebracht.
Wie in 1 dargestellt ist, wird für das erste Isolierungsglas 25 als Glassubstrat beispielsweise Kalknatronglas, Quarzglas, Borsilikatglas oder alkalifreies Glas eingesetzt. Als Glassubstrat ist insbesondere eine Glasplatte (UVFL (Markenbezeichnung), hergestellt von Asahi Glass Co., Ltd.) mit einer Dicke von 3,5 mm zu nennen. Das erste Isolierungsglas 25 weist eine ITO-Schicht (Indium-Zinnoxid ITO) (das heißt eine transparente leitfähige Schicht) auf, die durch ein Sputterverfahren an der Oberfläche des Glassubstrates gebildet ist. Die ITO-Schicht ist ein Film, der hauptsächlich aus Oxiden von Indium und Zinn zusammengesetzt ist. Die Sollfilmdicke der ITO-Schicht ist 150 nm. Die ITO-Schicht kann durch Abscheiden von amorphem ITO während der Filmabscheidung und Kristallisierung dieser Schicht gebildet werden. Die Wärmebehandlungstemperatur zur Kristallisierung kann beispielsweise in einem Bereich von 80 °C bis 170 °C liegen. Bei diesem Verfahren ist es möglich, eine ITO-Schicht mit niedrigem Widerstand zu erhalten.
An der ITO-Schicht wird eine Siliziumoxidschicht als obere Schicht mittels eines Sputterverfahrens abgeschieden. Die Sollfilmdicke der Siliziumoxidschicht ist 80 nm. Eine Kristallisierungswärmebehandlung der ITO-Schicht kann nach Bildung der oberen Schicht ausgeführt werden.
Das erste Wärmeisolierungsglas 25 weist einen niedrige Emissivität aufweisenden Film 25a auf, der von der ITO-Schicht und der oberen Schicht gebildet wird. Der niedrige Emissivität aufweisende Film 25a ist vorzugsweise derart gewählt, dass die Wärmeemissivität von 0,1 bis 0,3 reicht. Indem die Wärmeemissivität bei 0,1 bis 0,3 gewählt wird, ist es möglich, ein übermäßiges Ansteigen oder ein übermäßiges Absinken der Innenraumtemperatur zu verhindern.
Der Gehalt an Zinnoxid in dem ITO ist in dem Bereich von insgesamt 5 Massenprozent bis 12,5 Massenprozent und vorzugsweise in dem Bereich von insgesamt 6,5 Massenprozent bis 11 Massenprozent. Ist der Gehalt an Zinnoxid höchstens gleich 12,5 Massenprozent, so nimmt der Widerstand tendenziell ab, wenn die Menge an Zinnoxid groß ist, wodurch es möglich wird, eine niedrige Emissivität zu erhalten.
Des Weiteren ist bei dem ersten Wärmeisolierungsglas 25, das mit einem niedrige Emissivität aufweisenden Film 25a ausgebildet ist, die Wärmeemissivität gleich 0,17. Die Messung der Emissivität des ersten Wärmeisolierungsglases 25 wurde mit einer Emissivitätsmesseinrichtung (TSS-5X, hergestellt von Japan Sensor Corporation) gemessen.
Des Weiteren ist der Wärmeübergangskoeffizient des ersten Wärmeisolierungsglases 25 gleich 3,9 [W/m²K].
Erfahrungswerte lehren hierbei, dass dann, wenn der Wärmeübergangskoeffizient bei Nichtausbildung der ITO-Schicht und der Siliziumoxidschicht an dem ersten Wärmeisolierungsglas 25 mit 5,8 [W/m²K] angenommen wird, der Wärmeübergangskoeffizient des ersten Wärmeisolierungsglases 25, bei dem die ITO-Schicht und die Siliziumoxidschicht ausgebildet sind, etwa 2/3 wird. Sind daher bei dem ersten Wärmeisolierungsglas 25 die ITO-Schicht und die Siliziumoxidschicht ausgebildet, so wird der Wärmeübergangskoeffizient daher zu 3,9 [W/m²K].
In dem zweiten Wärmeisolierungsglas 26 wird wie in dem ersten Wärmeisolierungsglas 25 der niedrige Emissivität aufweisende Film 26a von der ITO-Schicht und der oberen Schicht gebildet.
Als Nächstes werden der Wärmeübergangskoeffizient der Wärmeisolierungsstruktur 10 und die Innenraumtemperatur der ersten Ausführungsform anhand 1, Tabelle 1 und Tabelle 2 beschrieben. Wie in 1 gezeigt ist, umfasst die Wärmeisolierungsstruktur 10 den ersten Wandabschnitt 21, den zweiten Wandabschnitt 22, die Decke 23, das erste Wärmeisolierungsglas 25 und das zweite Wärmeisolierungsglas 26.
Die Wärmeisolierungsstruktur 10 weist eine Höhe H1 von 2,5 m, eine Länge L1 in Vorne-Hinten-Richtung von 4,0 m und eine Längenabmessung L2 in Rechts-Links-Richtung von 4,0 m auf.
Als Messbedingung wird von einer Winternacht ohne Sonneneinstrahlung (Umgebungstemperatur 0 °C) ausgegangen, und es wird die Innenraumtemperatur während der Nutzung eines Heizsystems gemessen. Die Erwärmungskapazität in dem Raum beträgt zur Normalzeit 3 kW.
In Tabellen 1 und 2 werden der erste Wandabschnitt, der zweite Wandabschnitt und die Decke ohne verbautes Vakuumwärmeisolierungsmaterial 30 der Einfachheit halber als erster Wandabschnitt 21A, zweiter Wandabschnitt 22A und Decke 23A bezeichnet. Das erste Glas ohne ausgebildeten niedrige Emissivität aufweisenden Film 25a wird beispielsweise als erstes Glas 25A bezeichnet. Das zweite Glas ohne ausgebildeten niedrige Emissivität aufweisenden Film 26A wird beispielsweise als zweites Glas 26A bezeichnet.

Zunächst wird der Wärmeübergangskoeffizient der Wärmeisolierungsstruktur bei der ersten Ausführungsform auf Grundlage von Tabelle 1 beschrieben und dabei mit den ersten bis dritten Vergleichsbeispielen verglichen. Die Messergebnisse der Wärmeübergangskoeffizienten der ersten Ausführungsform und der ersten bis dritten Vergleichsbeispiele sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1

	Wärmeübergangskoeffizient des Glases [W/m²K]	Wärmeübergangskoeffizient der Wand [W/m²K]
erstes Vergleichsbeispiel	5,8	1,5
zweites Vergleichsbeispiel	5,8	0,38
drittes Vergleichsbeispiel	3,9	1,5
erste Ausführungsform	3,9	0,38

Wie in Tabelle 1 gezeigt ist, umfasst die Wärmeisolierungsstruktur des ersten Vergleichsbeispiels den ersten Wandabschnitt 21A, den zweiten Wandabschnitt 22A, die Decke 23A, das erste Glas 25A und das zweite Glas 26A. Die Wärmeisolierungsstruktur des zweiten Vergleichsbeispiels umfasst den ersten Wandabschnitt 21, den zweiten Wandabschnitt 22, die Decke 23, das erste Glas 25A und das zweite Glas 26A.
Die Wärmeisolierungsstruktur des dritten Vergleichsbeispiels umfasst den ersten Wandabschnitt 21A, den zweiten Wandabschnitt 22A, die Decke 23A, das erste Wärmeisolierungsglas 25 und das zweite Wärmeisolierungsglas 26. Die Wärmeisolierungsstruktur 10 umfasst bei der ersten Ausführungsform den ersten Wandabschnitt 21, den zweiten Wandabschnitt 22, die Decke 23, das erste Wandisolierungsglas 25 und das zweite Wandisolierungsglas 26.
Entsprechend der Wärmeisolierungsstruktur des ersten Vergleichsbeispiels weist der Wärmeübergangskoeffizient des ersten Wandabschnittes 21A, des zweiten Wandabschnittes 22A und der Decke 23A eine Größe von 1,5 [W/m²K] auf. Des Weiteren weist der Wärmeübergangskoeffizient des ersten Glases 25A und des zweiten Glases 26A eine Größe von 5,8 [W/m²K] auf.
Entsprechend der Wärmeisolierungsstruktur des zweiten Vergleichsbeispiels wird der Wärmeübergangskoeffizient des ersten Wandabschnittes 21, des zweiten Wandabschnittes 22 und der Decke 23 derart verringert, dass er 0,38 [W/m²K] beträgt. Demgegenüber weist der Wärmeübergangskoeffizient des ersten Glases 25A und des zweiten Glases 26A eine Größe von 5,8 [W/m²K] auf.
Entsprechend der Wärmeisolierungsstruktur des dritten Vergleichsbeispiels weist der Wärmeübergangskoeffizient des ersten Wandabschnittes 21A, des zweiten Wandabschnittes 22A und der Decke 23A eine Größe von 1,5 [W/m²K] auf. Demgegenüber wird der Wärmeübergangskoeffizient des ersten Wärmeisolierungsglases 25 und des zweiten Wärmeisolierungsglases 26 derart verringert, dass er 3,9 [W/m²K] beträgt.
Entsprechend der Wärmeisolierungsstruktur 10 ist bei der ersten Ausführungsform der Wärmeübergangskoeffizient des ersten Wandabschnittes 21, des zweiten Wandabschnittes 22 und der Decke 23 derart verringert, dass er 0,38 [W/m²K] beträgt. Des Weiteren können der Wärmeübergangskoeffizient des ersten Wärmeisolierungsglases 25 und des zweiten Wärmeisolierungsglases 26 derart verringert werden, dass sie 3,9 [W/m²K] sind.
Als Nächstes wird die Innenraumtemperatur der Wärmeisolierungsstruktur bei der ersten Ausführungsform im Vergleich zu den ersten bis dritten Vergleichsbeispielen auf Grundlage von Tabelle 2 beschrieben. Die Messergebnisse der Innenraumtemperaturen bei der ersten Ausführungsform und bei den ersten bis dritten Vergleichsbeispielen sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2

Raumtemperatur [°C]

erstes Vergleichsbeispiel 17,3

zweites Vergleichsbeispiel 20,0

drittes Vergleichsbeispiel 19,8

erste Ausführungsform 23,5
Wie in Tabelle 2 gezeigt ist, fällt entsprechend der Wärmeisolierungsstruktur beim ersten Vergleichsbeispiel die Innenraumtemperatur bei Nacht im Winter ohne Sonneneinstrahlung (Umgebungstemperatur 0° C) auf 17,3 °C. Daher ist davon auszugehen, dass an dem ersten Wandabschnitt 21A, dem zweiten Wandabschnitt 22A und der Decke 23A eine Taukondensation auftritt.
Demgegenüber ist davon auszugehen, dass entsprechend der Wärmeisolierungsstruktur des ersten Vergleichsbeispiels tagsüber im Sommer mit Sonnenlicht die Innenraumtemperatur übermäßig ansteigt.
Eingedenk der Taukondensation im Winter und des übermäßigen Anstiegs der Innenraumtemperatur im Sommer besteht das Risiko einer Verschlechterung des Flanschabschnittes 48 (derjenige Abschnitt, an dem das erste Einhüllungselement 44 und das zweite Einhüllungselement 45 wärmeverschweißt sind) des Vakuumwärmeisolierungsmaterials 30.
Entsprechend der Wärmeisolierungsstruktur des zweiten Vergleichsbeispiels fällt die Innenraumtemperatur bei Nacht im Winter ohne Sonneneinstrahlung (Umgebungstemperatur 0 °C) auf 20,0 °C. Daher ist davon auszugehen, dass an dem ersten Wandabschnitt 21, dem zweiten Wandabschnitt 22 und der Decke 23 eine Taukondensation auftritt.
Demgegenüber ist davon auszugehen, dass entsprechend der Wärmeisolierungsstruktur des zweiten Vergleichsbeispiels tagsüber im Sommer mit Sonnenlicht die Innenraumtemperatur übermäßig ansteigt.
Eingedenk der Taukondensation im Winter und des übermäßigen Anstiegs der Innenraumtemperatur im Sommer besteht das Risiko einer Verschlechterung des Flanschabschnittes 48 (derjenige Abschnitt, an dem das erste Einhüllungselement 44 und das zweite Einhüllungselement 45 wärmeverschweißt sind) des Vakuumwärmeisolierungsmaterials 30.
Entsprechend der Wärmeisolierungsstruktur des dritten Vergleichsbeispiels fiel die Innenraumtemperatur bei Nacht im Winter ohne Sonneneinstrahlung (Umgebungstemperatur 0 °C) auf 19,8 °C. Daher ist davon auszugehen, dass an dem ersten Wandabschnitt 21A, dem zweiten Wandabschnitt 22A und der Decke 23A eine Taukondensation auftritt.
Demgegenüber ist davon auszugehen, dass entsprechend der Wärmeisolierungsstruktur des dritten Vergleichsbeispiels tagsüber im Sommer mit Sonnenlicht die Innenraumtemperatur übermäßig ansteigt.
Eingedenk der Taukondensation im Winter und des übermäßigen Anstiegs der Innenraumtemperatur im Sommer besteht das Risiko einer Verschlechterung des Flanschabschnittes 48 (derjenige Abschnitt, an dem das erste Einhüllungselement 44 und das zweite Einhüllungselement 45 wärmeverschweißt sind) des Vakuumwärmeisolierungsmaterials 30.
Entsprechend der Wärmeisolierungsstruktur 10 der ersten Ausführungsform wird die Innenraumtemperatur bei Nacht im Winter ohne Sonneneinstrahlung (Umgebungstemperatur 0 °C) bei 23,5 °C gehalten. Hierdurch wird es möglich, ein übermäßiges Absinken der Temperatur zu verhindern. Hierdurch wird es wiederum möglich, das Auftreten einer Taukondensation an dem ersten Wandabschnitt 21, dem zweiten Wandabschnitt 22 und der Decke 23 zu verhindern.
Demgegenüber ist es entsprechend der Isolierungsstruktur 10 der ersten Ausführungsform tagsüber im Sommer mit Sonneneinstrahlung möglich, ein übermäßiges Ansteigen der Innenraumtemperatur zu verhindern.
Indem ein übermäßiges Absinken der Innenraumtemperatur im Winter zur Verhinderung einer Taukondensation verhindert wird und indem ein übermäßiges Ansteigen der Innentemperatur im Sommer verhindert wird, wird es möglich, eine Verschlechterung des Flanschabschnittes 48 (desjenigen Abschnittes, an dem das erste Einhüllungselement 44 und das zweite Einhüllungselement 45 wärmeverschweißt sind) des Vakuumwärmeisolierungsmaterials 30 zu verhindern. Darüber hinaus ist es möglich, eine Verschlechterung des Klebstoffes oder Klebebandes, der/das den Flanschabschnitt 48 des Vakuumwärmeisolierungsmaterials 30 beispielsweise an den ersten Abdeckungsabschnitt 44a anfügt, zu verhindern. Zudem wird es möglich, eine Verschlechterung des Klebstoffes oder Klebebandes 38, der/das die Montieroberfläche 30a des Vakuumwärmeisolierungsmaterials 30 (siehe 2) an die Außenwand 35 anfügt, zu verhindern.
Indem eine Verschlechterung des wärmeverschweißten Abschnittes und des Klebstoffes oder des Klebebandes verhindert wird, wird es daher möglich, die Haltbarkeit des Vakuumwärmeisolierungsmaterials 30 zu verbessern.
Im Vergleich zu einem herkömmlichen Wärmeisolierungsmaterial weist das Vakuumwärmeisolierungsmaterial 30 zudem eine gering gehaltene Dicke von beispielsweise 10 mm auf. Entsprechend ist es durch Verbauen des Vakuumisolierungsmaterials 30 innerhalb des ersten Wandabschnittes 21, des zweiten Wandabschnittes 22 und der Decke 23 möglich, die Dickenabmessung des ersten Wandabschnittes 21, des zweiten Wandabschnittes 22 und der Decke 23 klein zu halten. Hierdurch wird es möglich, dass der Innenraum 33 der Wärmeisolierungsstruktur 10 großvolumig wird.
Bei dem Vakuumwärmeisolierungsmaterial 30 ist die Montieroberfläche 30a (siehe 2) zudem flach ausgebildet. Indem die flache Montieroberfläche 30a durch einen Klebstoff oder ein Klebeband 38 an die Außenwand 35 angefügt wird, wird es möglich, das Vakuumwärmeisolierungsmaterial 30 fest an der Außenwand 35 anzubringen.
Zweite Ausführungsform
Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform des Einsatzes des Vakuumwärmeisolierungsmaterials 30 an einem Fahrzeug anhand 6 beschrieben.
In 6 ist das bei einer durch einen Insassen erfolgenden Betrachtung des Fahrzeuges vordere Ende des Fahrzeuges mit FR bezeichnet, das hintere Ende des Fahrzeuges ist mit RR bezeichnet, die rechte Seite des Fahrzeuges ist mit RH bezeichnet und die linke Seite des Fahrzeuges ist mit LH bezeichnet.
Die Wärmeisolierungsstruktur 60 wird von Elementen, die beidseitig im Wesentlichen symmetrisch sind, gebildet, weshalb die Beschreibung im Sinne eines leichteren Verständnisses derart erfolgt, dass den linken und rechten Elementen dieselben Bezugszeichen zugeordnet werden.
Wie in 6 gezeigt ist, ist die Wärmeisolierungsstruktur 60 ein Fahrzeug (insbesondere ein Kraftfahrzeug), das eine Einhausung 62 und ein Fenster 64 beinhaltet. Die Ausgestaltungen der Einhausung 62 und des Fensters 64 der Wärmeisolierungsstruktur 60 sind nicht auf die bei der zweiten Ausführungsform gezeigten Ausgestaltungen beschränkt. Die Anzahl der Seitentüren und dergleichen mehr kann nach Bedarf auch geändert sein.
Die Einhausung 62 umfasst eine Karosserie 65 des Fahrzeuges, einen Seitentürabschnitt 66 und dergleichen mehr. Die Karosserie 65 des Fahrzeuges umfasst ein Dach 73, einen rechten hinteren Kotflügel 74, einen linken hinteren Kotflügel 74 (nicht gezeigt), einen hinteren Deckel 75 und einen Bodenabschnitt und dergleichen. Der Seitentürabschnitt 66 umfasst eine rechte vordere Seitentür 71, eine linke vordere Seitentür 71 (nicht gezeigt), eine rechte hintere Seitentür 72 und eine linke hintere Seitentür 72 (nicht gezeigt).
Mehrere Vakuumwärmeisolierungsmaterialien 30 sind innerhalb der rechten vorderen Seitentür 71, der linken vorderen Seitentür 71, der rechten hinteren Seitentür 72, der linken hinteren Seitentür 72, des Daches 73, des rechten hinteren Kotflügels 74, des linken hinteren Kotflügels 74 und des hinteren Deckels 75 verbaut.
Die Vakuumwärmeisolierungsmaterialien 30 können entlang der Form der rechten vorderen Seitentür 71, der linken vorderen Seitentür 71, der rechten hinteren Seitentür 72, der linken hinteren Seitentür 72, des Daches 73, des rechten hinteren Kotflügels 74, der linken hinteren Kotflügels 74 und des hinteren Deckels 75 gebogen sein.
Die Einhausung 62 weist einen hohlen Abschnitt auf, der im Inneren zwischen einem äußeren Element und einem inneren Element ausgebildet ist. Mehrere Vakuumwärmeisolierungsmaterialien 30 (siehe 2) sind in einem Zustand ohne Zwischenräume über die gesamte Fläche innerhalb der Einhausung 62 angeordnet. Die Montieroberfläche 30a des Vakuumwärmeisolierungsmaterials 30 ist an einem von dem äußeren Element und dem inneren Element durch einen Klebstoff oder ein Klebeband 38 angebracht (siehe 2). Daher sind die mehreren Vakuumwärmeisolierungsmaterialien 30 in einem Zustand ohne Zwischenräume über die gesamte Fläche innerhalb der Einhausung 62 verbaut.
Dies bedeutet, dass mehrere Vakuumwärmeisolierungsmaterialien 30 in einem Zustand ohne Zwischenräume über die gesamte Fläche innerhalb einer jeden von der rechten vorderen Seitentür 71 und der linken Seitentür 71 angebracht sind. Mehrere Vakuumwärmeisolierungsmaterialien 30 sind in einem Zustand ohne Zwischenräume über die gesamte Fläche innerhalb einer jeden von der rechten hinteren Seitentür 72 und der linken hinteren Seitentür 72 angebracht. Mehrere Vakuumwärmeisolierungsmaterialien 30 sind in einem Zustand ohne Zwischenräume über die gesamte Fläche innerhalb des Daches 73 angebracht.
Mehrere Vakuumwärmeisolierungsmaterialien 30 sind in einem Zustand ohne Zwischenräume über die gesamte Fläche innerhalb eines jeden von dem rechten hinteren Kotflügel 74 und dem linken hinteren Kotflügel 74 angebracht. Mehrere Vakuumwärmeisolierungsmaterialien 30 sind in einem Zustand ohne Zwischenräume über die gesamte Fläche innerhalb des hinteren Deckels 75 angebracht.
Bei der zweiten Ausführungsform werden Beispiele beschrieben, bei denen die Vakuumwärmeisolierungsmaterialien 30 (siehe 2) an dem Dach 73, dem rechten hinteren Kotflügel 74, dem linken hinteren Kotflügel 74 (nicht gezeigt) und dem hinteren Deckel 75 in der Karosserie 65 des Fahrzeuges angebracht sind. Der Ort des Verbauens der Vakuumwärmeisolierungsmaterialien 30 ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
Des Weiteren sind Beispiele beschrieben, bei denen die Vakuumwärmeisolierungsmaterialien 30 an der rechten vorderen Seitentür 71, der linken vorderen Seitentür 71 (nicht gezeigt), der rechten hinteren Seitentür 72 und den linken hinteren Seitentüren 72 (nicht gezeigt) in dem Seitentürabschnitt 66 angebracht sind. Der Ort des Verbauens der Vakuumwärmeisolierungsmaterialien 30 ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
In der Karosserie 65 des Fahrzeuges und dem Seitentürabschnitt 66 können diejenigen Orte, an denen die Vakuumisolierungsmaterialien 30 verbaut werden sollen, eingedenk der Wärmeisolierungseffekte im Fahrzeuginneren geeignet geändert werden.
Das Fenster 64 umfasst ein vorderes Fensterglas 81, ein hinteres Fensterglas 82, ein rechtes vorderseitiges Türfensterglas 83, ein linkes vorderseitiges Türfensterglas 83 (nicht gezeigt), ein rechtes hinterseitiges Türfensterglas 84 und ein linkes hinterseitiges Türfensterglas 84 (nicht gezeigt).
Bei dem vorderen Fensterglas 81 ist wie bei dem ersten Wärmeisolierungsglas 25 der ersten Ausführungsform eine ITO-Schicht an der äußeren Oberfläche (Oberfläche an der Fahrzeugaußenseite) einer Glasplatte (UVFL, hergestellt von Asahi Glass Co., Ltd.) ausgebildet, und es ist auf der ITO-Schicht eine Siliziumoxidschicht als obere Schicht ausgebildet. Das vordere Fensterglas 81 weist daher einen niedrige Emissivität aufweisenden Film auf, der von der ITO-Schicht und der oberen Schicht gebildet wird. Der niedrige Emissivität aufweisende Film ist genau wie der niedrige Emissivität aufweisende Film 25a bei der ersten Ausführungsform vorzugsweise derart gewählt, dass dessen Emissivität von 0,1 bis 0,3 reicht. Indem die Emissivität von 0,1 bis 0,3 gewählt wird, wird es möglich zu verhindern, dass die Fahrzeuginnentemperatur zu sehr ansteigt oder zu sehr abfällt.
Der niedrige Emissivität aufweisende Film kann auch an der inneren Oberfläche (Oberfläche an der Fahrzeuginnenseite) des vorderen Fensterglases 81 ausgebildet sein.
Der niedrige Emissivität aufweisende Film ist auf dieselbe Weise wie bei dem vorderen Fensterglas 81 auch bei dem hinteren Fensterglas 82, dem rechten vorderseitigen Türfensterglas 83, dem linken vorderseitigen Türfensterglas 83 (nicht gezeigt), dem rechten hinterseitigen Türfensterglas 84 und dem linken hinterseitigen Türfensterglas 84 (nicht gezeigt) ausgebildet.
Bei der zweiten Ausführungsform wird bevorzugt, wenn das Vakuumwärmeisolierungsmaterial 30 und das Glas des Fensters 64 nahe aneinander angeordnet sind. „Nahe aneinander“ bedeutet hierbei, dass in einer Ebenenansicht das Vakuumwärmeisolierungsmaterial 30 und das Glas des Fensters 64 mit Zwischenräumen von höchstens 20 cm verbaut sind. Insbesondere bei der Erläuterung von 6 bedeutet „nahe aneinander“ beispielsweise, dass der Zwischenraum entsprechend der Messung des linearen Abstandes zwischen dem unteren Ende des rechten hinterseitigen Türfensterglases 84 und dem oberen Ende des Vakuumwärmeisolierungsmaterials 30 mit Bereitstellung am Oberende der rechten hinterseitigen Tür 72 in einer Ebene senkrecht zum Boden höchstens 20 cm ist. Das Vakuumwärmeisolierungsmaterial 30 und das Wärmeisolierungsglass sind vorzugsweise in einem Zustand, in dem sie mit Zwischenräumen von wenigstens -5 cm und höchstens 20 cm verbaut sind, und sind besonders bevorzugt in einem Zustand, in dem sie wenigstens mit Zwischenräumen von 0 cm und höchstens 10 cm verbaut sind. Für den Fall von wenigstens -5 cm und weniger als 0 cm gelangen das Vakuumwärmeisolierungsmaterial 30 und das Glas des Fensters 64 in einen Zustand, in dem sie miteinander in einer Ebenenansicht überlappen.
Indem das Vakuumwärmeisolierungsmaterial 30 und das Glas des Fensters 64 nahe aneinander verbaut sind, wird es möglich, eine ausreichende Wärmeisolierungswirkung des Glases des Fensters 64 und des Vakuumwärmeisolierungsmaterials 30 zu erhalten.
Entsprechend der Wärmeisolierungsstruktur 60 der zweiten Ausführungsform kann wie bei der ersten Ausführungsform nachts im Winter die Fahrzeuginnentemperatur auf einer vergleichsweise hohen Temperatur gehalten werden, und es wird möglich, ein zu starkes Absinken der Temperatur zu verhindern. Hierdurch wird es möglich, das Auftreten einer Taukondensation an der Einhausung 62 und dem Fenster 64 zu verhindern.
Demgegenüber wird es entsprechend der Wärmeisolierungsstruktur 60 der zweiten Ausführungsform wie bei der ersten Ausführungsform tagsüber im Sommer mit Sonneneinstrahlung möglich, einen zu starken Anstieg der Fahrzeuginnentemperatur zu verhindern.
Indem eine Taukondensation durch Verhindern eines übermäßigen Absinkens der Fahrzeuginnentemperatur im Winter und durch Verhindern eines übermäßigen Anstiegs der Fahrzeuginnentemperatur im Sommer auf die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform verhindert wird, wird es möglich, eine Verschlechterung des Flanschabschnittes 48 (siehe 4) (desjenigen Abschnittes, an dem das erste Einhüllungselement 44 und das zweite Einhüllungselement 55 wärmeverschweißt sind) des Vakuumwärmeisolierungsmaterials 30 zu verhindern.
Des Weiteren wird es möglich, eine Verschlechterung des Klebstoffes, der den Flanschabschnitt 48 des Vakuumwärmeisolierungsmaterials 30 beispielsweise an den ersten Abdeckungsabschnitt 44a anfügt (siehe 4), zu verhindern. Zusätzlich wird es möglich, eine Verschlechterung des Klebstoffes oder Klebebandes 38 (siehe 2), der/das die Montieroberfläche 30a (siehe 2) des Vakuumwärmeisolierungsmaterials 30 an das äußere Element der Außenwand 35 anfügt, zu verhindern. Hierdurch wird es möglich, die Haltbarkeit des Vakuumwärmeisolierungsmaterials 30 dadurch zu verbessern, dass eine Verschlechterung des wärmeverschweißten Abschnittes und des Klebstoffes oder Klebebandes verhindert wird.
Des Weiteren weist das Vakuumwärmeisolierungsmaterial 30 im Vergleich zu einem herkömmlichen Wärmeisolierungsmaterial eine Dicke auf, die klein, so beispielsweise bei 10 mm, gehalten ist. Durch Anbringen des Vakuumwärmeisolierungsmaterials 30 im Inneren der Einhausung 62 wird es entsprechend möglich, die Dicke der Einhausung 62 klein zu halten. Hierdurch wird es möglich, das Fahrzeuginnere der Wärmeisolierungsstruktur 60 großvolumig zu halten.
Insbesondere da das Innere eines Fahrzeuges (Kraftfahrzeug) im Vergleich zum Inneren eines Wohnhauses weniger Raum aufweist, ist die Wirkung der Erweiterung des Raumes des Fahrzeuginneren durch die Nutzung des Vakuumwärmeisolierungsmaterials 30 stark.
Des Weiteren ist bei dem Vakuumwärmeisolierungsmaterial 30 die Montieroberfläche 30a (siehe 2) flach ausgebildet. Indem die flache Montieroberfläche 30a an eines von dem äußeren Element und dem inneren Element durch einen Klebstoff oder ein Klebeband 38 angefügt wird, wird es möglich, das Vakuumwärmeisolierungsmaterial 30 fest an der Einhausung 62 anzubringen.
Des Weiteren kann das Vakuumwärmeisolierungsmaterial 30 entlang der Form des Montierelementes, so beispielsweise der rechten vorderen Seitentür 71 oder der linken vorderen Seitentür 71, gebogen sein, wodurch es möglich wird, das Vakuumwärmeisolierungsmaterial 30 zusammen mit dem Montierelement anzubringen.
Des Weiteren ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und es können verschiedene Abwandlungen innerhalb des Umfanges der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden.
Bei der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform sind exemplarische Beispiele beschrieben worden, bei denen mehrere Vakuumwärmeisolierungsmaterialien 30 über die gesamte Fläche der Einhausung 12, 62 verbaut sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Es ist auch möglich, ein einziges Vakuumwärmeisolierungsmaterial 30 über die gesamte Fläche der Einhausung 12, 62 zu verbauen.
Des Weiteren ist bei der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform die Beschreibung exemplarisch anhand eines Wohnhauses und eines Kraftfahrzeuges erfolgt, die mit einem Glasfenster an beiden Seiten versehen sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Bei einem anderen Beispiel ist es möglich, die vorliegende Erfindung auch bei einer architektonischen Struktur, so beispielsweise einem Büro, einem Lagerhaus oder einem Gebäude, oder bei einem Fahrzeug, so beispielsweise einem Bus, einem Lastwagen oder einem Zug, einzusetzen, oder die Wärmeisolierungsstruktur bei einem Schifffahrtsobjekt, so beispielsweise einem Boot oder einem Schiff, einzusetzen.
Die gesamte Offenbarung der am 20. April 2017 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-083714 ist hiermit einschließlich ihrer Beschreibung, ihrer Ansprüche, ihrer Zeichnung und ihrer Zusammenfassung in Gänze mit aufgenommen.
Bezugszeichenliste

10,60: Wärmeisolierungsstruktur
12,62: Einhausung
14, 64: Fenster
25: erstes Wärmeisolierungsglas
26: zweites Wärmeisolierungsglas
25a, 26a: niedrige Emissivität aufweisender Film
30: Vakuumwärmeisolierungsmaterial
41: Einhüllungselement
42: Kernmaterial
47: Abdeckungsabschnitt
48: Flanschabschnitt
64: Fenster
83: vorderseitiges Türfensterglas (Wärmeisolierungsglas)
84: hinterseitiges Türfensterglas (Wärmeisolierungsglas)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2014/030651 [0006]

Claims

Wärmeisolierungsstruktur, die eine Einhausung und ein Fenster umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass an der Einhausung ein Vakuumwärmeisolierungsmaterial mit einem Kernmaterial angebracht ist, das in einem taschenförmigen Einhüllungselement vakuumverkapselt ist, und an dem Fenster ein Wärmeisolierungsglas mit einem niedrige Emissivität aufweisenden Film angebracht ist.
Wärmeisolierungsstruktur nach Anspruch 1, wobei die Einhausung aus einem äußeren Element und einem inneren Element mit einem im Inneren ausgebildeten hohlen Abschnitt zusammengesetzt ist und das Vakuumwärmeisolierungsmaterial, das in dem hohlen Abschnitt angeordnet ist, an dem äußeren Element und/oder dem inneren Element angebracht ist.
Wärmeisolierungsstruktur nach Anspruch 2, wobei das Vakuumwärmeisolierungsmaterial durch einen Klebstoff oder ein Klebeband an dem äußeren Element und/oder dem inneren Element angebracht ist.
Wärmeisolierungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Einhüllungselement des Vakuumwärmeisolierungsmaterials aufweist: einen Abdeckungsabschnitt, der das Kernmaterial abdeckt, und einen Flanschabschnitt, der sich von der Umfangskante des Abdeckungsabschnittes in Ebenenrichtung des Kernmaterials nach außen erstreckt, um das Innere des Abdeckungsabschnittes in einem versiegelten Zustand zu halten, wobei der Flanschabschnitt zu der Seite entgegengesetzt bzw. gegenüberliegend zu der Seite, an der das Vakuumwärmeisolierungsmaterial angebracht ist, geknickt ist.
Wärmeisolierungsstruktur nach Anspruch 4, wobei der Flanschabschnitt in dem geknickten Zustand durch einen Klebstoff oder ein Klebeband an die Seite entgegengesetzt bzw. gegenüberliegend zu der Seite, an der das Vakuumwärmeisolierungsmaterial angebracht ist, angefügt ist.
Wärmeisolierungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Kernmaterial des Vakuumwärmeisolierungsmaterials ein pressgeformtes Erzeugnis eines Gemisches aus pyrogenem Siliziumoxid, Graphit und Glasfasern ist.
Wärmeisolierungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der niedrige Emissivität aufweisende Film des Wärmeisolierungsglases eine Emissivität von höchstens 0,3 aufweist.
Wärmeisolierungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der niedrige Emissivität aufweisende Film eine ITO enthaltende Schicht ist.
Wärmeisolierungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Vakuumwärmeisolierungsmaterial und das Wärmeisolierungsglas mit dem niedrige Emissivität aufweisenden Film mit Zwischenräumen von höchstens 20 cm eng verbaut sind.
Wärmeisolierungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Wärmeisolierungsstruktur ein Kraftfahrzeug, einen Zug und ein Boot beinhaltet.
Wärmeisolierungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Wärmeisolierungsstruktur ein Wohnhaus, ein Lagerhaus, ein Büro oder ein Gebäude ist.